基礎回顧:電阻噪聲的細節解析以及小測試
發布時間:2015-05-13 責任編輯:echolady
【導讀】電dian阻zu熱re噪zao聲sheng一yi直zhi深shen深shen影ying響xiang著zhe放fang大da電dian路lu的de噪zao聲sheng性xing能neng,人ren們men也ye隻zhi知zhi電dian阻zu噪zao聲sheng,但dan並bing不bu清qing楚chu具ju體ti細xi節jie,本ben文wen就jiu來lai具ju體ti解jie析xi電dian阻zu噪zao聲sheng的de基ji礎chu知zhi識shi,以yi及ji一yi些xie電dian阻zu噪zao聲sheng的de小xiao測ce試shi。
電阻的戴維寧噪聲模型由噪聲電壓源和純電阻構成,如圖1所示。
噪聲電壓大小與電阻阻值,帶寬和溫度(開爾文)的平方根成比例關係。我們通常會量化其每1Hz帶寬內的噪聲,也就是其頻譜密度。電阻噪聲在理論上是一種“白噪聲”,即噪聲大小在帶寬內是均等的,在每個相同帶寬內的噪聲都是相同的。

圖1
總噪聲等於每個噪聲的平方和再開平方。我們常常提到的頻譜密度的單位是 V/ 。對於1Hz帶(dai)寬(kuan),這(zhe)個(ge)數(shu)值(zhi)就(jiu)等(deng)於(yu)噪(zao)聲(sheng)大(da)小(xiao)。對(dui)於(yu)白(bai)噪(zao)聲(sheng),頻(pin)譜(pu)密(mi)度(du)與(yu)帶(dai)寬(kuan)開(kai)方(fang)後(hou)的(de)數(shu)值(zhi)相(xiang)乘(cheng),可(ke)以(yi)計(ji)算(suan)出(chu)帶(dai)寬(kuan)內(nei)總(zong)白(bai)噪(zao)聲(sheng)的(de)大(da)小(xiao)。為(wei)了(le)測(ce)量(liang)和(he)量(liang)化(hua)總(zong)噪(zao)聲(sheng),需(xu)要(yao)限(xian)製(zhi)帶(dai)寬(kuan)。如(ru)果(guo)不(bu)知(zhi)道(dao)截(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv),就(jiu)不(bu)知(zhi)道(dao)應(ying)該(gai)積(ji)分(fen)到(dao)多(duo)寬(kuan)的(de)頻(pin)帶(dai)。
圖2
我們都知道頻譜圖是以頻率的對數為x軸的伯德圖。在伯德圖上,同樣寬度右側的帶寬比左側要大得多。從總噪聲來看,伯德圖的右側或許比左側更重要。電(dian)阻(zu)噪(zao)聲(sheng)服(fu)從(cong)高(gao)斯(si)分(fen)布(bu),高(gao)斯(si)分(fen)布(bu)是(shi)描(miao)述(shu)振(zhen)幅(fu)分(fen)布(bu)的(de)概(gai)率(lv)密(mi)度(du)函(han)數(shu)。服(fu)從(cong)高(gao)斯(si)分(fen)布(bu)是(shi)因(yin)為(wei)電(dian)阻(zu)噪(zao)聲(sheng)是(shi)由(you)大(da)量(liang)的(de)小(xiao)的(de)隨(sui)機(ji)事(shi)件(jian)產(chan)生(sheng)的(de)。中(zhong)央(yang)極(ji)限(xian)定(ding)理(li)解(jie)釋(shi)了(le)它(ta)是(shi)如(ru)何(he)形(xing)成(cheng)高(gao)斯(si)分(fen)布(bu)的(de)。交(jiao)流(liu)噪(zao)聲(sheng)的(de)均(jun)方(fang)根(gen)電(dian)壓(ya)幅(fu)值(zhi)等(deng)於(yu)高(gao)斯(si)分(fen)布(bu)在(zai)±1σ範圍內分布的振幅。對於均方根電壓為1V的噪聲,瞬時電壓在±1V範圍內的概率為68% (±1σ) 。人(ren)們(men)常(chang)常(chang)認(ren)為(wei)白(bai)噪(zao)聲(sheng)和(he)高(gao)斯(si)分(fen)布(bu)之(zhi)間(jian)有(you)某(mou)種(zhong)關(guan)聯(lian),事(shi)實(shi)上(shang)它(ta)們(men)沒(mei)有(you)關(guan)聯(lian)。比(bi)如(ru),濾(lv)波(bo)電(dian)阻(zu)的(de)噪(zao)聲(sheng),不(bu)是(shi)白(bai)噪(zao)聲(sheng)但(dan)仍(reng)然(ran)服(fu)從(cong)高(gao)斯(si)分(fen)布(bu)。二(er)進(jin)製(zhi)噪(zao)聲(sheng)不(bu)服(fu)從(cong)高(gao)斯(si)分(fen)布(bu),但(dan)卻(que)是(shi)白(bai)噪(zao)聲(sheng)。電(dian)阻(zu)噪(zao)聲(sheng)既(ji)是(shi)白(bai)噪(zao)聲(sheng)也(ye)同(tong)時(shi)服(fu)從(cong)高(gao)斯(si)分(fen)布(bu)。

圖3
純chun理li論lun研yan究jiu者zhe會hui認ren為wei高gao斯si噪zao聲sheng並bing沒mei有you定ding義yi峰feng峰feng值zhi,而er它ta是shi無wu窮qiong的de。這zhe是shi對dui的de,高gao斯si分fen布bu曲qu線xian兩liang側ce是shi無wu限xian伸shen展zhan的de,因yin此ci任ren何he電dian壓ya峰feng值zhi都dou是shi有you可ke能neng的de。實shi際ji中zhong,很hen少shao有you電dian壓ya尖jian峰feng超chao過guo±3倍的均方根電壓值。許多人用6倍的均方根電壓值來近似峰峰值的大小。為了留有足夠的裕度,甚至可以用8倍的均方根電壓值來近似峰峰值的大小。
yigeyouqudewentishi,lianggedianzuchuanliandezaoshengzhihedengyuzhelianggedianzuhedezaosheng。xiangside,lianggedianzubingliandezaoshengzhihedengyuzhelianggedianzubinglianhoudianzudezaosheng。ruguobushizheyang,namezaichuanlianhuozhebingliandianzushijiuhuichuwenti。haihaotaqueshishizheyangde。
一yi個ge高gao阻zu值zhi電dian阻zu不bu會hui因yin為wei自zi身shen噪zao聲sheng電dian壓ya而er產chan生sheng電dian弧hu和he火huo花hua。電dian阻zu的de寄ji生sheng電dian容rong並bing聯lian在zai電dian阻zu兩liang端duan,將jiang限xian製zhi其qi帶dai寬kuan和he端duan電dian壓ya。相xiang似si的de,你ni可ke以yi想xiang象xiang絕jue緣yuan體ti上shang產chan生sheng的de高gao噪zao聲sheng電dian壓ya也ye會hui被bei其qi寄ji生sheng電dian容rong和he周zhou圍wei的de導dao體ti分fen流liu。
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